TWI731628B - 移動體裝置、曝光裝置、移動方法、曝光方法、平面顯示器之製造方法、及元件製造方法 - Google Patents

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TWI731628B
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Abstract

本發明之基板載台裝置(20A)，具備延伸於掃描方向(X軸方向)、能移動於掃描交叉方向(Y軸方向)之位置的第1步進導件(50)，被第1步進導件(50)從下方支承、能沿第1步進導件(50)上面移動於沿掃描方向之位置且與第1步進導件(50)一起移動於沿掃描交叉方向之位置的微動載台(30)，以及以第2步進導件(54)之上面為基準面並使用設於微動載台(30)之Z感測器(38z)求出微動載台(30)之Z傾斜位置資訊的位置測量系。

Description

移動體裝置、曝光裝置、移動方法、曝光方法、平面顯示器之製造方法、及元件製造方法
本發明係關於移動體裝置、曝光裝置、平面顯示器之製造方法、及元件製造方法，詳言之，係關於使移動體沿既定二維平面移動之移動體裝置、具備前述移動體裝置之曝光裝置、及使用前述曝光裝置之平面顯示器之製造方法、以及使用前述曝光裝置之元件製造方法。
一直以來，於製造液晶顯示元件、半導體元件等電子元件之微影製程中，係使用將形成於光罩(或標線片)之圖案以能量束轉印至玻璃基板(或晶圓)上之曝光裝置。
作為此種曝光裝置，一種具有保持基板之微動載台被重量抵銷裝置從下方支承、且引導該重量抵銷裝置往掃描交叉(cross scan)方向之移動的導件，可與重量抵銷裝置一起移動於掃描方向之基板載台裝置者廣為人知(例如，參照專利文獻1)。
隨著近年基板之大型化，基板載台裝置亦有大型化而重量增加之傾向。
先行技術文獻
[專利文獻1]美國專利申請公開第2010/0266961號說明書
本發明有鑑於上述情事而為，第1觀點之一種移動體裝置，具備：導件，延伸於既定二維平面內之第1方向，能在該二維平面內移動於沿與該第1方向正交之第2方向之位置；移動體，被該導件從下方支承，能沿以該導件規定之第1面移動於沿該第1方向之位置、且能與該導件一起移動於沿該第2方向之位置；以及位置測量系，將以和該導件不同之另一構件所規定之第2面作為基準面，求出該移動體在與該二維平面交叉之方向之位置資訊。
根據此發明，由於第2面是基準面，因此導件之第1面無需要求精度。因此，能使導件之構成簡單，而能使移動體裝置小型化、輕量化。
本發明第2觀點之移動體裝置，具備：導件，延伸於既定二維平面內之第1方向，能在該二維平面內移動於沿與該第1方向正交之第2方向之位置；移動體，被該導件從下方支承，能沿以該導件規定之導引面移動於沿該第1方向之位置、且能與該導件一起移動於沿該第2方向之位置；以及驅動裝置，設於該導件，將該移動體驅動於與該二維平面交叉之方向。
根據此發明，由於導件係將移動體驅動於與二維平面交叉之方向，因此與另設置驅動裝置將移動體驅動於與二維平面交叉之方向的情形相較，能使構成簡單，而能使移動體裝置小型化、輕量化。
本發明第3觀點之移動體裝置，具備：第1移動構件，延伸於既定二維平面內之第1方向，能在該二維平面內移動於沿與該第1方向正交之第2方向之位置；第2移動構件，設於該第1移動構件，能沿該第1移動構件移動於沿該第 1方向之位置、且能與該第1移動構件一起移動於該第2方向；以及移動體，被該第1移動構件從下方支承，被該第2移動構件誘導而沿該二維平面移動。
根據此發明，由於沿二維平面誘導移動體之第2移動構件，可沿從下方支承移動體之第1移動構件移動於第1方向、且能與第1移動構件一起沿第2方向移動，因此裝置構成簡單。
本發明第4觀點之曝光裝置，具備：於前述移動體保持既定物體之本發明第1~第3觀點中任一之移動體裝置、以及於前述移動體所保持之前述物體使用能量束形成既定圖案之圖案形成裝置。
本發明第5觀點之平面顯示器之製造方法，包含：使用本發明第4觀點之曝光裝置使前述物體曝光的動作，以及使曝光後之前述物體顯影的動作。
本發明第6觀點之元件製造方法，包含：使用本發明第4觀點之曝光裝置使前述物體曝光的動作，以及使曝光後之前述物體顯影的動作。
10:液晶曝光裝置
11:地面
12:照明系
14:光罩載台裝置
14a:光罩載台
14b:支承手
14c:載台導件
14d:光罩干涉儀
14e:棒狀反射鏡
16:投影光學系
18:裝置本體
18a:鏡筒平台
18b:側柱
18c、18f、18g:基板載台架台
18d:防振裝置
18e:干涉儀柱
19a:Y線性導件
19b、19c:Y滑件
20A~20K:基板載台裝置
22:底座
23a:Y線性導件
23b:Y滑件
24:X樑
24a:連接構件
24b:間隔件
25:X線性導件裝置
25a:X線性導件
25b:X滑件
26:X線性馬達
26a:X固定子
26b:X可動子
27:固定板
28:粗動載台
28a:開口部
29:安裝板
30:微動載台
32:基板保持具
33:鏡座
34x:X棒狀反射鏡
34y:Y棒狀反射鏡
36x:X音圈馬達
36y:Y音圈馬達
36z:Z音圈馬達
38x:X雷射干涉儀
38y:Y雷射干涉儀
38z:Z感測器
40:重量抵銷裝置
42、53、65、79:空氣軸承
44、52、58、66:撓曲裝置
46、78:調平裝置
46a、78a:球座
46b、78b:球部
50、57、70A~70E:第1步進導件
50a:連接裝置
54:第2步進導件
54a:連接構件
54b:連結構件
56:連結構件
60:標的物用載台
61:上部環
62:下部環
63:連接構件
64、69:標的物
71:導件本體
71a、77a:下板部
71b、77b:上板部
71c:導板
72:空氣彈簧
73:Z音圈馬達
74:導件本體
75:Z致動器
76:凸輪裝置
76a:基座板
76b:X線性導件裝置
76c:下部楔形部
76d:上部楔形部
76e:致動器
80:底座
81:支承板
82:防振裝置
88a:X固定子
88b:X可動子
IL:照明光
M:光罩
P:基板
[圖1]係概略顯示第1實施形態之液晶曝光裝置之構成的圖。
[圖2]係圖1之液晶曝光裝置所具有之基板載台裝置的側視圖。
[圖3]係圖1之液晶曝光裝置所具有之基板載台裝置的俯視圖。
[圖4](A)係圖3之基板載台裝置之B-B線剖面圖、圖4(B)係從圖4(A)之基板載台裝置拿掉部分要素的圖。
[圖5]係第1實施形態之變形例(之1)之基板載台裝置的俯視圖。
[圖6](A)係圖5之C-C線剖面圖、圖6(B)係從圖6(A)之基板載台裝置拿掉部分要素的圖。
[圖7]係顯示第1實施形態之變形例(之2)之基板載台裝置的圖。
[圖8]係圖7之基板載台裝置之D-D線剖面圖。
[圖9]係顯示第1實施形態之變形例(之3)之基板載台裝置的圖。
[圖10]用以說明圖9之基板載台裝置之動作的圖。
[圖11]係顯示第1實施形態之變形例(之4)之基板載台裝置的圖。
[圖12]係顯示第1實施形態之變形例(之5)之基板載台裝置的圖。
[圖13]係顯示第2實施形態之基板載台裝置的圖。
[圖14]係圖13之基板載台裝置之E-E線剖面圖。
[圖15]係圖13之基板載台裝置的俯視圖。
[圖16]係圖15之基板載台裝置之F-F線剖面圖。
[圖17]係顯示圖13之基板載台裝置中之Z感測器之配置的圖。
[圖18]係顯示第2實施形態之變形例(之1)之基板載台裝置的圖。
[圖19]係圖18之G-G線剖面圖。
[圖20]係顯示第2實施形態之變形例(之2)之基板載台裝置的圖。
[圖21]係顯示第2實施形態之變形例(之3)之基板載台裝置的圖。
[圖22]係圖21之H-H線剖面圖。
[圖23]係顯示第2實施形態之變形例(之4)之基板載台裝置的圖。
[圖24]係圖23之I-I線剖面圖。
《第1實施形態》
以下，依據圖1~圖4(B)說明第1實施形態。
圖1中概略的了第1實施形態之液晶曝光裝置10之構成。液晶曝光裝置10係例如以用於液晶顯示裝置(平面顯示器)等之矩形(方型)玻璃基板P(以下，簡稱基板P)為曝光對象物之步進掃描(step & scan)方式之投影曝光裝置、所 謂的掃描機。
液晶曝光裝置10，具有照明系12、保持形成有電路圖案(光罩圖案)之光罩M的光罩載台14、投影光學系16、裝置本體18、保持表面(圖1中朝向+Z側之面)塗有光阻劑(感應劑)之基板P之基板載台20A、以及此等之控制系等。以下，將曝光時光罩M與基板P相對投影光學系16分別被掃描之方向設為X軸方向、水平面內與X軸正交之方向為Y軸方向、與X軸及Y軸正交之方向為Z軸方向，並以繞X軸、Y軸及Z軸旋轉之方向分別為θx、θy及θz方向來進行說明。
照明系12，具有與例如美國專利第5,729,331號說明書等所揭示之照明系相同之構成。照明系12將曝光用之照明光IL照射於光罩M。作為照明光IL，係使用例如i線(波長365nm)、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)等之光(或上述i線、g線、h線之合成光)。
光罩載台裝置14具有由中央部形成有開口部之板狀構件構成之光罩載台14a。光罩載台14a將插入上述開口部內之光罩M之外周緣部以支承手14b加以吸附保持。光罩載台14a搭載在固定於作為裝置本體18一部分之鏡筒平台18a的一對載台導件14c上，被例如以包含線性馬達之光罩載台驅動系(未圖示)以既定長行程驅動於掃描方向(X軸方向)、並被適當地微驅動於Y軸方向及θz方向。光罩載台14a之XY平面內之位置資訊(含θz方向之旋轉量資訊)係藉由固定於鏡筒平台18a之光罩干涉儀14d，使用固定於光罩載台14a之棒狀反射鏡14e加以求出。於光罩干涉儀14d，分別包含複數個X光罩干涉儀與Y光罩干涉儀，於棒狀反射鏡14e分別包含與X光罩干涉儀對應之X棒狀反射鏡及與Y光罩干涉儀對應之Y棒狀反射鏡，但圖1中僅代表性的顯示Y光罩干涉儀及Y棒狀反射鏡。
投影光學系16配置在光罩載台14a下方、被支承於鏡筒平台18a。投影光學系16與例如美國專利第6,552,775號說明書所揭示之投影光學系同樣構成。亦即，投影光學系16包含光罩M之圖案像之投影區域係配置成齒狀之複數個 投影光學系(多透鏡投影光學系)，與具有以Y軸方向為長邊方向之長方形狀單一像場的投影光學系具同等功能。本實施形態中，作為複數個投影光學系之各個，係使用例如兩側遠心之等倍系且形成正立正像者。
因此，當以來自照明系12之照明光IL照明光罩M上之照明區域時，即藉由通過光罩M之照明光，透過投影光學系16將該照明區域內之光罩M之電路圖案之投影像(部分正立像)，形成在被保持於基板載台20之基板P上與照明區域共軛之照明光之照射區域(曝光區域)。接著，藉由光罩載台裝置14與基板載台裝置20A之同步驅動，相對照明區域(照明光IL)使光罩M移動於掃描方向，並藉由使基板P相對曝光區域(照明光IL)移動於掃描方向，據以進行基板P上之1個照射(shot)區域之掃描曝光，將形成於光罩M之圖案轉印至該照射區域。亦即，於液晶曝光裝置10，係藉由照明系12及投影光學系16於基板P上生成光罩M之圖案，以照明光IL使基板P上之感應層(抗蝕層)曝光據以在基板P上形成該圖案。
裝置本體18具備鏡筒平台18a、一對側柱18b、及基板載台架台18c。鏡筒平台18a由與XY平面平行之板狀構件構成，支承上述光罩載台裝置14及投影光學系16。一對側柱18b，其中一方從下方支承鏡筒平台18a之+Y側端部近旁，另一方則從下方支承鏡筒平台18a之-Y側端部近旁。側柱18b由與XZ平面之平行板狀構件構成，透過防振裝置18d設置在無塵室之地面11上。據此，裝置本體18(及光罩載台裝置14、投影光學系16)即相對地面11在振動上分離。
基板載台架台18c由與XY平面平行之板狀構件構成，架設在一對側柱18b之下端部近旁間。如圖2所示，基板載台架台18c於Y軸方向以既定間隔設有複數個(本第1實施形態中，例如2個)。於基板載台架台18c之上面，如圖3所示，延伸於Y軸方向(第2方向或既定方向之例示態樣)之Y線性導件19a(第1、第2支承構件之例示態樣)於X軸方向(第1方向之例示態樣)以既定間隔固定有複數支(例如2支)。
基板載台裝置20A，具有複數個(例如3個)底座22、一對X樑24、粗動載台28、微動載台30(圖3中未圖示。參照圖1)、重量抵銷裝置40、第1步進導件50、一對第2步進導件54、及標的物用載台60。
例如3個底座22，分別由延伸於Y軸方向之與YZ平面平行之板狀構件構成，於X軸方向以既定間隔彼此平行的配置。又，圖1相當於圖2之A-A線剖面圖，但為避免圖面之錯綜複雜，省略了底座22之圖示。例如3個底座22中，第1底座22於+X側之基板載台架台18c之+X側、第2底座22於-X側之基板載台架台18c之-X側、第3底座22則於例如2個基板載台架台18c之間，分別相對基板載台架台18c在透過既定間隙之狀態下設置於地面11(參照圖2)上。於複數個底座22各個之上端面(+Z側端部)固定有延伸於Y軸方向之Y線性導件23a。
一對X樑24分別由延伸於X軸方向之YZ剖面矩形之構件構成，於Y軸方向以既定間隔彼此平行配置。一對X樑24於長邊方向之兩端部近旁及中央部，分別被底座22從下方支承。一對X樑24，如圖2所示，於其下面之長邊方向兩端部近旁分別藉由延伸於Y軸方向之板狀構件構成之連接構件24a而彼此連接。此外，於X樑24下面之長邊方向中央部，安裝有間隔件24b。於連接構件24a及間隔件24b之下面固定有與上述Y線性導件23a滑動自如地卡合之Y滑件23b。據此，一對X樑24即在複數個底座22上被直進引導於Y軸方向。又，一對X樑24係以未圖示之Y致動器(驅動部、第2驅動系之例示態樣)(例如線性馬達、進給螺桿裝置等)於複數個底座22(基座構件之例示態樣)上以既定行程驅動於Y軸方向。此處，一對X樑24之下面之Z位置較固定在上述基板載台架台18c(基座部之例示態樣)上面之Y線性導件19a之上端部之Z位置更位於+Z側，一對X樑24相對基板載台架台18c(亦即，裝置本體18)在振動上分離。
於一對X樑24各個之上面，如圖3所示，固定有延伸於X軸方向之X線性導件25a(驅動部、第1驅動系之例示態樣)。又，於一對X樑24各個之兩側 面，固定有包含於X軸方向以既定間隔排列之複數個永久磁石的X固定子26a(驅動部、第1驅動系之例示態樣)。
粗動載台28由俯視(從+Z方向觀察)矩形之板狀構件構成，搭載在上述一對X樑24上。於粗動載台28之中央部形成有開口部28a。於粗動載台28之下面，如圖4(A)所示，固定有複數個與上述X線性導件25a滑動自如地卡合、與該X線性導件25a一起構成X線性導件裝置25之X滑件25b(針對一個X線性導件25a，例如有4個)。據此，粗動載台28即在一對X樑24上被直進引導於X軸方向。
又，於粗動載台28下面之上述開口部28a+Y側之區域、及-Y側區域之各個，透過固定板27與上述X固定子26a對向安裝有一對X可動子26b。X可動子26b具有線圈單元，與對應之X固定子26a一起構成用以將粗動載台28在一對X樑24上驅動於X軸方向之X線性馬達26。此外，粗動載台28藉由上述X線性導件裝置25之作用，使其相對一對X樑24往Y軸方向之移動受到限制，而與一對X樑24一體的往Y軸方向移動。亦即，一對X樑24與粗動載台28構成所謂之龍門(gantry)式的雙軸載台裝置。
回到圖1，微動載台30由低高度之長方體狀構件構成，配置在粗動載台28上方。於微動載台30之上面，固定有基板保持具32。基板保持具32將裝載於其上面之基板P，以例如真空吸附方式加以吸附保持。又，圖3中，為避免圖面之錯綜複雜，省略了微動載台30及基板保持具32之圖示。於微動載台30之-Y側側面，透過鏡座33固定有具有與Y軸正交之反射面的Y棒狀反射鏡34y。此外，於微動載台30之-X側側面，如圖2所示，透過鏡座33固定有具有與X軸正交之反射面的X棒狀反射鏡34x。
微動載台30被包含複數個音圈馬達之微動載台驅動系於粗動載台28上微驅動於3自由度方向(X軸、Y軸、θz方向)，複數個音圈馬達由固定於粗動載台28之固定子與固定於微動載台30之可動子構成。於複數個音圈馬達中， 包含例如2個X音圈馬達36x(圖1中未圖示)、及例如2個Y音圈馬達36y(圖2中未圖示。參照圖1)。又，圖2中，例如2個X音圈馬達36x係於紙面深度方向重疊。此外，圖1中，例如2個Y音圈馬達36y係於紙面深度方向重疊。
微動載台30藉由上述複數個音圈馬達產生之推力(電磁力)，以非接觸方式被粗動載台28誘導，據此，與該粗動載台28一起以既定行程移動於X軸方向、及/或Y軸方向。又，微動載台30亦被複數個音圈馬達相對粗動載台28適當的微驅動於上述3自由度方向。
又，微動載台驅動系，如圖1所示，具有用以將微動載台30微驅動於θx、θy、及Z軸方向之3自由度方向的複數個Z音圈馬達36z。複數個Z音圈馬達36z，係配置在例如對應微動載台30之四角部之位置(圖1中，僅顯示4個Z音圈馬達36z中之2個，另2個隱藏在紙面內側)。包含複數個音圈馬達、微動載台驅動系之構成，以揭露於例如美國專利公開第2010/0018950號說明書。
微動載台30之X位置資訊，如圖2所示，係藉由透過被稱為干涉儀柱18e之構件固定於裝置本體18之X雷射干涉儀38x，使用X棒狀反射鏡34x加以求出。又，微動載台30之Y位置資訊，如圖1所示，則係藉由固定於裝置本體18之Y雷射干涉儀38y，使用Y棒狀反射鏡34y加以求出。X雷射干涉儀38x及Y雷射干涉儀38y分別設有複數個(圖1及圖2中分別於紙面深度方向重疊)，而能求出微動載台30之θz位置資訊。
微動載台30之Z軸、θx及θy方向之位置(以下，稱Z傾斜位置)資訊，如圖4(A)所示，係以安裝在微動載台30下面之複數個(例如，4個)Z感測器38z，使用後述標的物用載台60加以求出。例如4個Z感測器38z係繞Z軸以既定間隔配置。於基板載台裝置20A，係根據上述複數個Z感測器38z之輸出之平均值求出微動載台30之Z位置資訊，根據上述複數個Z感測器38z之輸出差求出微動載台30之θx及θy方向之旋轉量資訊。Z感測器38z之種類並無特別限定，可使用例如 雷射變位計、雷射干涉儀等。
重量抵銷裝置40，如圖4(A)所示，係透過後述調平裝置46從下方支承微動載台30。重量抵銷裝置40插入粗動載台28之開口部28a內，由後述第1步進導件50(第1支承部之例示態樣)從下方支承。重量抵銷裝置40，於其下端部具有空氣軸承42，藉由從該空氣軸承42對第1步進導件50之上面噴出之加壓氣體(例如空氣)之靜壓，於第1步進導件50上隔著既定間隙懸浮。又，圖4(A)雖相當於圖3之B-B線剖面圖，但為避免圖面之錯綜複雜，省略了底座22之圖示。
本實施形態之重量抵銷裝置40，具有與例如美國專利申請公開第2010/0018950號說明書所揭示之重量抵銷裝置相同之構成及功能。亦即，重量抵銷裝置40，具有例如未圖示之空氣彈簧，藉由該空氣彈簧產生之重力方向朝上(+Z方向)之力，抵銷包含微動載台30、基板保持具32等系之重量(因重量加速度而產生之朝下(-Z方向)之力)，據此，在進行微動載台之Z傾斜位置控制時，降低上述複數個Z音圈馬達36z之負荷。
重量抵銷裝置40，係在與其重心之Z位置大致相同Z位置(重心高度)，透過複數個、例如4個撓曲(flexure)裝置44機械性的連接於粗動載台28。本實施形態之撓曲裝置44，具有與例如美國專利申請公開第2010/0018950號說明書所揭示之撓曲裝置相同之構成及功能。亦即，撓曲裝置44包含例如與XY平面平行配置之薄厚度的帶狀鋼板、與設在該鋼板兩端部之鉸接裝置(例如球接頭)，上述鋼板透過鉸接裝置架設在重量抵銷裝置40與粗動載台28之間。
撓曲裝置44，如圖3所示，於重量抵銷裝置40之+X側、-X側、+Y側及-Y側之各處，將重量抵銷裝置40與粗動載台28[加以連結。據此，當粗動載台28往X軸方向及/或Y軸方向移動時，重量抵銷裝置40即透過複數個撓曲裝置44之至少一個被粗動載台28牽引，據以和該粗動載台28一體的移動於X軸方向及/或Y軸方向。
回到圖4(A)，調平裝置46係包含座體46a與球部46b之球面軸承裝置，從下方將微動載台30支承為於θx及θy方向擺動(傾斜動作)自如，並與微動載台30一體的沿XY平面移動。調平裝置46，透過安裝於重量抵銷裝置40之未圖示的空氣軸承被重量抵銷裝置40從下方以非接觸方式支承，而能容許相對重量抵銷裝置40沿水平面方向之移動。又，若能從下方將微動載台30支承為傾斜動作自如的話，作為調平裝置，亦可使用例如美國專利申請公開第2010/0018950號說明書所揭示之仿球面軸承裝置。
第1步進導件50，如圖3所示，由延伸於X軸方向與XY平面平行之板狀構件構成，例如配置在2個基板載台架台18c上。第1步進導件50之長邊方向尺寸，被設定為較微動載台30於X軸方向之移動行程略長。又，第1步進導件50之寬度方向(Y軸方向)尺寸被設定為較重量抵銷裝置40之設置面積略寬。第1步進導件50之上面，其平面度被做成非常高且與XY平面(水平面)平行，具有上述重量抵銷裝置40(及微動載台30)往X軸方向移動時之導引面的功能。第1步進導件50之材料雖無特別限定，但以使用例如石材(例如輝長岩等緻密之石材)、或陶瓷、鑄鐵等來形成較佳。
於第1步進導件50之下面，如圖4(B)所示，固定有複數個(針對一個Y線性導件19a，例如2個)滑動自如地卡合於上述Y線性導件19a之Y滑件19b(第1被支承部之例示態樣)。據此，第1步進導件50即沿著複數個Y線性導件19a被直進引導於Y軸方向。
於第1步進導件50之+X側端部，如圖3所示，於Y軸方向以既定間隔固定有一對連接構件50a。第1步進導件50，其+Y側之連接構件50a透過撓曲裝置52連接於+Y側之X樑24，-Y側之連接構件50a則透過撓曲裝置52連接於-Y側之X樑24。於第1步進導件50之-X側端部亦同樣的固定有一對連接構件52a，透過該一對連接構件52a，第1步進導件50藉由撓曲裝置52連接於一對X樑 24之各個。撓曲裝置52，如圖4(A)所示，在與第1步進導件50之重心之Z位置大致相同Z位置(重心高度)，將第1步進導件50與X樑24加以連接。
撓曲裝置52之構成，與將上述重量抵銷裝置40與粗動載台28加以連接之撓曲裝置44大致相同。亦即，撓曲裝置52，包含延伸於Y軸方向與XY平面平行之薄厚度鋼板、與設在該鋼板兩端部之鉸接裝置(例如球接頭)，上述鋼板透過鉸接裝置架設在第1步進導件50與X樑24之間。因此，第1步進導件50與X樑24，於Y軸方向係連接成一體(高剛性)，相對於此，於其他5自由度方向(X、Z、θx、θy、θz)則在振動上分離。
於基板載台裝置20A，為了將基板P往X軸方向以既定行程加以驅動，當粗動載台28被驅動於X軸方向時，重量抵銷裝置40即被粗動載台28牽引而於第1步進導件50上往X軸方向移動。又，為了將基板P往Y軸方向以既定行程加以驅動，當一對X樑24被驅動於Y軸方向時，重量抵銷裝置40即被粗動載台28牽引而往Y軸方向移動。此時，由於一對X樑24與第1步進導件50一體的移動於Y軸方向(重量抵銷裝置40與第1步進導件50不於Y軸方向相對移動)，因此不會產生重量抵銷裝置40從第1步進導件50脫落之情形。因此，第1步進導件50之寬度方向(Y軸方向)尺寸，只要是能引導重量抵銷裝置40往X軸方向之移動程度之最低限尺寸即可，可形成為輕量。
一對第2步進導件54分別由延伸於X軸方向之YZ剖面矩形的板狀構件構成，例如配置在2個基板載台架台18c之上。一對第2步進導件54，其中之一方於第1步進導件50之+Y側、另一方於第1步進導件50之-Y側，分別相對第1步進導件50隔著既定間隙彼此平行配置。
第2步進導件54之長邊方向尺寸，如圖3所示，雖被設定為與第1步進導件50大致相同，但寬度方向(Y軸方向)尺寸則被設定為較第1步進導件50窄。又，如圖4(B)所示，第2步進導件54之厚度方向尺寸，被設定為與第1步進導 件50大致相同。於第2步進導件54之下面固定有滑動自如地卡合於上述Y線性導件19a之Y滑件19c(第2被支承部之例示態樣)。據此，第2步進導件54即沿著複數個Y線性導件19a被直進引導於Y軸方向。
第2步進導件54之上面被加工成具有非常高的平面度而與XY平面(水平面)平行，具有後述標的物用載台60往X軸方向移動時之導引面的功能。第2步進導件54之材料雖無特別限定，但使用例如石材(例如輝長岩等緻密之石材)、或陶瓷、鑄鐵、鋁合金等來形成較佳。
一對第2步進導件54，如圖4(A)所示，藉由YZ剖面U字狀構件構成之連結構件56一體連結。第1步進導件50透過既定間隙插入連結構件56之一對對向面間。連結構件56，如圖2所示，於X軸方向以既定間隔設有複數個(本第1實施形態中，例如為4個)。
於第2步進導件54之長邊方向(+X側及-X側)兩端部，如圖3所示，分別固定有連接構件54a。+Y側之第2步進導件54，其上述連接構件54a透過撓曲裝置58連接於+Y側之X樑24，-Y側之第2步進導件54，其上述連接構件54a透過撓曲裝置58連接於-Y側之X樑24。撓曲裝置58之構成，與連接上述第1步進導件50與X樑24之撓曲裝置52大致相同。據此，當一對X樑24往Y軸方向移動時，第1步進導件50及一對第2步進導件54即與一對X樑24一體的往Y軸方向移動。
標的物用載台60配置在一對X樑24之間，搭載在一對第2步進導件54上。標的物用載台60，如圖4(B)所示，具有上部環61、下部環62、連接構件63、複數個標的物64及複數個空氣軸承65。
上部環61，如圖3所示，由中央形成開口部之圓板狀構件構成。下部環62由與上述上部環61大致相同外徑尺寸及內徑尺寸形成(惟厚度較上部環61薄)圓板狀構件構成，如圖4(B)所示，配置在上部環61之下方(圖3中，係相對 上部環61隱藏在紙面內側)。上述重量抵銷裝置40插入上部環61及下部環62各個之開口部內。連接構件63插入上部環61之下面與下部環62之上面之間，將上部環61與下部環62連接成一體。又，下部環62，其直徑可較上部環61小，上部環61較粗動載台28位於+Z側，其直徑可較粗動載台28之開口部大。
本第1實施形態中，對應上述複數個Z感測器38z，例如4個標的物64，如圖3所示，於θz方向(繞Z軸)以既定間隔、且位於對應之Z感測器38z正下方之方式，固定在上部環61之上面。標的物64之種類，以根據Z感測器38z之種類選擇較佳。作為Z感測器38z，例如在使用三角測量方式之反射型雷射變位感測器之情形時，於標的物64使用白色陶瓷較佳，作為Z感測器38z，例如在使用垂直反射方式之反射型雷射變位感測器之情形時，標的物64則使用反射鏡較佳(可對上部環61之上面施以鏡面加工而省略標的物64)。標的物64，係考慮微動載台30相對粗動載台28微驅動時之移動量(測量光束不會脫離標的物)來設定面積。
複數個(本第1實施形態中，例如為4個)空氣軸承65，係於θz方向(繞Z軸)以既定間隔固定在下部環62之下面。例如4個空氣軸承65中、2個空氣軸承65之氣體噴出面(軸承面)係對向於一方(+Y側)之第2步進導件54之上面，另外2個空氣軸承65之氣體噴出面則對向於另一方(-Y側)之第2步進導件54之上面。標的物用載台60，如圖4(B)所示，係藉由從上述複數個空氣軸承65對對應之第2步進導件54噴出之加壓氣體(例如空氣)之靜壓，透過既定間隙懸浮在一對第2步進導件54上。
標的物用載台60，如圖3所示，係藉由複數個撓曲裝置66連結於粗動載台28。撓曲裝置66之構成，與連接上述重量抵銷裝置40與粗動載台28之撓曲裝置44大致相同(不過，相對於複數個撓曲裝置44係與X軸或Y軸平行地(俯視呈+字狀)配置，複數個撓曲裝置66則係延伸於與X軸或Y軸、例如成45°角度之方向)。
基板載台裝置20A，為了將基板P以既定行程驅動於X軸方向，當粗動載台28被驅動於X軸方向時，標的物用載台60即被粗動載台28牽引而在一對第2步進導件54上移動於X軸方向。又，為了將基板P既定行程驅動於Y軸方向，當一對X樑24被驅動於Y軸方向時，標的物用載台60即被粗動載台28牽引而移動於Y軸方向。此時，由於一對X樑24與一對第2步進導件54一體的移動於Y軸方向(標的物用載台60與一對第2步進導件54不相對移動於Y軸方向)，因此不會產生標的物用載台60從一對第2步進導件54脫落之情形。
又，由於微動載台30係被粗動載台28誘導而移動於X軸、及/或Y軸方向，因此標的物用載台60與微動載台30係一體的移動於X軸、及/或Y軸方向。因此，Z感測器38z可與微動載台30之XY平面內位置無關的，使用對應之標的物64求出微動載台30之Z位置資訊。
以上述方式構成之液晶曝光裝置10(參照圖1)，在未圖示之主控制裝置之管理下，以未圖示之光罩裝載器進行光罩M往光罩載台14上之裝載、並藉由未圖示之基板裝載器進行基板P往基板保持具32上之搬入(裝載)。之後，由主控制裝置使用未圖示之對準檢測系實施對準測量，在該對準測量結束後，對設定在基板P上之複數個照射區域逐次進行步進掃描(step & scan)方式之曝光動作。由於此曝光動作與習知之步進掃描方式之曝光動作相同，因此省略其詳細說明。
於上述曝光動作時、對準動作時，在基板載台裝置20A，藉由鏡筒平台18a之下面、固定在投影光學系16近旁之複數個感測器15(自動聚焦感測器)，求出基板P表面之Z位置資訊，根據該複數個感測器15之輸出，使用複數個Z音圈馬達36z進行微動載台30之Z傾斜位置控制，以使基板P上之曝光區域之Z位置位在投影光學系16之焦深內。
根據以上說明之本實施形態之基板載台裝置20A，由於求出微動 載台30之Z位置資訊時所使用之標的物64，係安裝在與重量抵銷裝置40為不同之另一構件之標的物用載台60，因此與將標的物64安裝於重量抵銷裝置40之情形相較，可使重量抵銷裝置40小型化、輕量化。此外，假設將標的物64安裝於重量抵銷裝置40時，第1步進導件50上面之平面度低之場合，微動載台30之Z傾斜位置資訊之測量精度有可能將低，相對於此，於基板載台裝置20A，由於在求出微動載台30之Z傾斜位置資訊時係使用搭載在一對第2步進導件54(第2支承部之例示態樣)上之標的物用載台60，因此即使第1步進導件50上面之平面度低，但由於第2步進導件54之上面具有測量基準面之功能，因此微動載台30之Z傾斜位置資訊之測量精度不會有任何問題。
又，由於微動載台30之Z傾斜位置可以複數個Z音圈馬達36z高精度地加以控制，因此即使第1步進導件50上面之平面度降低，只要能確保微動載台30之Z傾斜位置資訊之測量精度的話，微動載台30之Z傾斜位置控制即能以高精度進行。因此，無需為了確保第1步進導件50上面之平面度，而實施提高第1步進導件50之剛性等的措施。因此，能使第1步進導件50小型化(薄型化)、輕量化。
又，上述第1實施形態之基板載台裝置20A之構成可適當地加以變形。以下，說明上述第1實施形態之變形例。又，以下說明之第1實施形態之變形例中，針對具有與上述第1實施形態相同之構成及功能之要件，係賦予相同符號並適當省略其詳細說明。
《第1實施形態之變形例(之1)》
圖5~圖6(B)中，顯示了上述第1實施形態之變形例(之1)之基板載台裝置20B(圖5中，未顯示微動載台30(參照圖6(A)))。
上述第1實施形態之基板載台裝置20A(參照圖4(B))中，微動載台30之Z傾斜位置資訊，係以複數個Z感測器38z、使用安裝於標的物用載台60之標 的物64加以求出，相對於此，圖6(B)所示之基板載台裝置20B之不同點在於，藉由複數個Z感測器38z，使用一對第2步進導件54各個之上面求出。又，針對包含一對第2步進導件54之驅動方式的其他要件，如圖5及圖6(A)所示，與上述第1實施形態相同。
於Z感測器38z例如使用三角測量方式之反射型雷射變位感測器之情形時，將以白色陶瓷形成之帶狀構件作為標的物(Z傾斜位置資訊測量用
Figure 109109219-A0305-02-0020-1
之基準面)安裝在第2步進導件54之上面較佳(亦可為了使第2步進導件54本身具有標的物之功能，而將第2步進導件54本身以陶瓷形成，亦可將陶瓷等熱噴塗於金屬表面來形成)。此外，於Z感測器38z使用例如垂直反射方式之反射型雷射變位感測器之情形時，將可覆蓋第2步進導件54上面大致全體之帶狀鏡安裝於第2步進導件54較佳(或對第2步進導件54上面之大致全體施以鏡面加工)。
根據基板載台裝置20B，與上述第1實施形態之基板載台裝置20A相較、由於不具有標的物用載台60(參照圖3)，因此構成簡單。又，由於慣性質量小，因此能提升粗動載台28(亦即基板P)之位置控制性。此外，亦能使用以驅動粗動載台28之線性馬達小型化。再者，由於不在第2步進導件54上搭載標的物用載台60，因此無須施以提高第2步進導件54之剛性等的措置。是以，能使第2步進導件54小型化(薄型化)、輕量化。
《第1實施形態之變形例(之2)》
圖7及圖8中顯示了上述第1實施形態之變形例(之2)之基板載台裝置20C。上述第1實施形態之基板載台裝置20A，如圖4(A)所示，係在第1步進導件50上由重量抵銷裝置40透過調平裝置46從下方支承微動載台30之構成，相對於此，如圖8所示，基板載台裝置20C之相異點在於係在第1步進導件70A上直接搭載調平裝置78。此外，雖未圖示，第1步進導件70A係與上述第1實施形態同樣的，機械性的連結於一對X樑24(圖7及圖8中未圖示。參照圖1等)，與一對X樑24一體的移動於 Y軸方向。又，粗動載台28係搭載於一對X樑24上，於該一對X樑24上被驅動於X軸方向並與一對X樑24一起移動於Y軸方向。
第1步進導件70A，如圖7所示，具有導件本體71、空氣彈簧72及一對Z音圈馬達73，亦具有重量抵銷裝置及Z致動器之功能。導件本體71，如圖8所示，具有下板部71a、上板部71b及一對導板71c。下板部71a及上板部71b分別由延伸於X軸方向、與XY平面平行之矩形板狀構件構成，於Z軸方向以既定間隔彼此平行配置。上板部71b被固定於下板部71a之一對導板71c(或未圖示之線性導件裝置)引導而能相對下板部71a移動於Z軸方向。
空氣彈簧72插入在下板部71a與上板部71b之間，從下方支承上板部71b之中央部。於空氣彈簧72供應有來自外部之加壓氣體，以將能與包含微動載台30(包含調平裝置78)之系之重量相抗衡之重力方向向上之力作用於上板部71b。又，空氣彈簧72亦可於X軸方向以既定間隔配置複數個。
一對Z音圈馬達73，其中一方配置在第1步進導件70A之+X側端部近旁，另一方則配置在第1步進導件70A之-X側端部近旁。音圈馬達73包含固定在下板部71a之固定子73a、與固定在上板部71b之可動子73b，在進行微動載台30之Z位置控制時，將上板部71b驅動於Z軸方向(微動載台30之θx、及θy方向之位置控制，係與上述實施形態同樣的透過微動載台驅動系進行)。
調平裝置78係包含座體78a與球部78b之球面軸承裝置，從下方將微動載台30支承為於θx及θy方向擺動(傾斜(tilt)動作)自如，並與微動載台30-體的沿XY平面移動。座體78a具有插入粗動載台28之開口部28a內、氣體噴出面(軸承面)朝向-Z側(下側)之未圖示的空氣軸承。調平裝置78，藉由從座體78a對上板部71b之上面噴出之加壓氣體(例如空氣)之靜壓，透過既定間隙懸浮在第1步進導件70A上。
微動載台30之Z傾斜位置資訊，如圖8所示，與上述基板載台裝 置20B(參照圖5~圖6(B))同樣的，係以複數個Z感測器38z使用第2步進導件54之上面加以求出(亦可與上述第1實施形態同樣的使用標的物用載台60(參照圖3))。
於基板載台裝置20C，由於能縮短粗動載台28上面與微動載台30下面之間隔，因此基板載台裝置20C整體之高度方向尺寸變低。又，由於慣性質量變小，因此能提升粗動載台28(亦即基板P)之位置控制性。此外，亦能使用以驅動粗動載台28之線性馬達小型化。
《第1實施形態之變形例(之3)》
圖9中顯示了上述第1實施形態之變形例(之3)之基板載台裝置20D。基板載台裝置20D與上述基板載台裝置20C(參照圖7及圖8)相較，第1步進導件70B之構成不同。以下，針對相異點加以說明。
第1步進導件70B包含由延伸於X軸方向之中空的長方體狀(箱形)構件構成之導件本體74、與收容在導件本體74內之複數個Z致動器75。導件本體74，例如藉由將厚度作薄，以將上面部之剛性設定的較下面部低。複數個Z致動器75於X軸方向以既定間隔排列，將導件本體74之上面部推壓向+Z側。又，Z致動器75之種類雖無特別限定，但由於上面部之驅動量微小，因此可使用例如氣缸、壓電元件等。
於基板載台裝置20D，如圖10之示意，係藉由複數個Z致動器75(圖10中未圖示。參照圖9)將微動載台30驅動於Z軸方向。此處，導件本體74之上面部由於被複數個Z致動器75推壓而變形，相對水平面傾斜，但由於微動載台30係透過調平裝置78被支承，因此對微動載台30之Z傾斜控制並無障礙。又，圖10中，為易於理解，將導件本體74之上面部之變形(撓曲)顯示的較實際誇張。基板載台裝置20D，亦能獲得與上述基板載台裝置20C相同的效果。
《第1實施形態之變形例(之4)》
圖11中顯示了上述第1實施形態之變形例(之4)之基板載台裝置20E。基板載 台裝置20E，與上述基板載台裝置20D(參照圖9)相較，其第1步進導件70C之構成不同。以下，僅針對相異點加以說明。
相對於上述基板載台裝置20D之第1步進導件70B(參照圖9)係使用排列於X軸方向之複數個Z致動器75將微動載台30驅動於Z軸方向，如圖11所示，第1步進導件70C之相異點在於，係由一對凸輪裝置76將微動載台30驅動於Z軸方向。
一對凸輪裝置76之其中一方在第1步進導件70C之+X側端部近旁、另一方則在第1步進導件70C之-X側端部近旁，分別插入下板部71a與上板部71b之間。凸輪裝置76，包含透過X線性導件裝置76b以能移動於X軸方向之方式搭載在固定於下板部71a之基座板76a上的下部楔形部76c、固定在上板部71b與下部楔形部76c對向配置的上部楔形部76d、以及將下部楔形部76c驅動於X軸方向的致動器76e。基板載台裝置20E，亦能獲得與上述基板載台裝置20D相同的效果。
《第1實施形態之變形例(之5)》
圖12中顯示了上述第1實施形態之變形例(之5)之基板載台裝置20F。基板載台裝置20F，與上述基板載台裝置20C(參照圖7及圖8)相較，其相異點在於，不具有調平裝置78(參照圖7及圖8)及複數個Z音圈馬達36z(參照圖7)、以及第1步進導件70D之構成不同。以下，僅針對相異點加以說明。
第1步進導件70D，與上述第1步進導件70A(參照圖7及圖8)同樣的，空氣彈簧72揮入在下板部71a與上板部71b之間，以複數個Z音圈馬達73驅動上板部71b。又，第1步進導件70D不具有如上述第1步進導件70A般之導板71c(參照圖8)。此外，複數個Z音圈馬達73，例如係於第1步進導件70D之+X側(或-X側)端部近旁於Y軸方向以既定間隔、例如配置有2個(圖12中於紙面深度方向重疊)。亦即，複數個Z音圈馬達73係配置在不在同一直線上之3處。
於微動載台30下面之中央部安裝有軸承面朝向-Z側之空氣軸承79。微動載台30藉由從空氣軸承79(傾動支承裝置之例示態樣)對第1步進導件70D之上面噴出之加壓氣體(例如空氣)之靜壓，透過既定間隙(以非接觸狀態)懸浮在第1步進導件70D上。
於基板載台裝置20F，係藉由複數個Z音圈馬達73(傾動區動裝置之例示態樣)將上板部71b適當驅動於相對Z軸方向、及/或水平面之傾動方向(θx及θy方向)，據以進行微動載台30之Z傾斜控制。根據基板載台裝置20F，與上述基板載台裝置20C(參照圖7及圖8)相較，其構成可更為簡化。又，與上述基板載台裝置20D(參照圖9)同樣的，亦可使用複數個Z致動器75(不過，亦需於Y軸方向以既定間隔配置複數個)使上板部71b傾動，或與上述基板載台裝置20E(參照圖11)同樣的，使用複數個凸輪裝置76(不過，需配置在不在同一直線上之3處)使上板部71b傾動。
《第2實施形態》
其次，針對第2實施形態使用圖13~圖17加以說明。第2實施形態之液晶曝光裝置之構成，除基板載台裝置20G之構成外，與上述第1實施形態相同，因此針對具有與上述第1實施形態相同之構成及功能之要件，係賦予相同符號並適當省略其詳細說明。
如圖4(B)所示，相較於上述第1實施形態之基板載台裝置20A，其第1步進導件50係透過機械性的線性導件裝置(Y線性導件19a、Y滑件19b)搭載在基板載台架台18c上，如圖13所示，本第2實施形態之基板載台裝置20G之不同點在於，第1步進導件55係搭載在一對底座80上。又，上述第1實施形態，如圖2所示，基板載台架台18c例如設有2個，相對於此，本第2實施形態之基板載台架台18f，如圖13所示，由一個板狀構件構成。因此，基板載台裝置20G不具有支承X樑24之長邊方向中央部的底座22(參照圖2)。
一對底座80中之一方在基板載台架台18f之+X側、基板載台架台18f與底座22之間，另一方則在基板載台架台18f之-X側、基板載台架台18f與底座22之間，分別透過既定間隙配置在基板載台架台18f及底座22。又，圖14及圖16，為避免圖面之錯綜複雜，省略了底座22之圖示(圖16中X樑24之圖示亦省略)。
底座80由延伸於Y軸方向、與XZ平面平行之板狀構件構成(參照圖15)，透過支承板81及防振裝置82設置在地面11上。第1步進導件55，透過由固定在底座80之Y線性導件84與固定在第1步進導件55下面之Y滑件19b構成之Y線性導件裝置搭載在一對底座80上，能於Y軸方向以既定行程移動。因此，第1步進導件55相對裝置本體18及一對底座22係在振動上分離。第1步進導件55，如圖15所示，與上述第1實施形態同樣的，透過複數個撓曲裝置52機械性的連結於一對X樑24(自重支承裝置之例示態樣)，與一對X樑24一體的移動於Y軸方向。又，第1步進導件55，為抑制因自重造成之撓曲，與上述第1實施形態相較其厚度方向尺寸被設定的略大。
第2步進導件54，如圖14所示，與上述第1實施形態同樣的，透過由固定在基板載台架台18f之Y線性導件19a與固定在第2步進導件54下面之Y滑件19c構成的Y線性導件裝置搭載在基板載台架台18f上，能於Y軸方向以既定行程移動。又，一對第2步進導件54，如圖15所示，長邊方向之兩端部被連結構件54b連結成一體。一對第2步進導件54，與上述第1實施形態同樣得，透過複數個撓曲裝置58(圖13及圖14中未圖示)機械性的連結於一對X樑24，與一對X樑24一體的移動於Y軸方向。
本第2實施形態，如圖16及圖17所示，亦與上述第1實施形態同樣的，係藉由安裝在微動載台30之複數個Z感測器38z，使用第2步進導件54求出微動載台30之Z傾斜位置資訊。
根據本第2實施形態之基板載台裝置20G，由於支承重量抵銷裝 置40之第1步進導件55係由底座80加以支承，因此與上述第1實施形態相較，無需要求基板載台架台18f之重力方向之剛性。因此，可使基板載台架台18f薄型化、輕量化。
又，雖然視微動載台30(及重量抵銷裝置40)之位置，而於基板載台架台18f作用偏荷重，但本第2實施形態中，搭載在基板載台架台18f上之構件僅有一對第2步進導件54，因此與上述第1實施形態相較，上述偏荷重之影響少。此外，微動載台30之Z傾斜位置資訊，可以不使用第2步進導件54而與上述第1實施形態同樣的使用標的物用載台60(參照圖4(A))加以求出。
又，上述第2實施形態之基板載台裝置20G之構成可適當地予以變形。以下，說明上述第2實施形態之基板載台裝置20G之變形例。又，於以下說明知第2實施形態之變形例中，針對與上述第2實施形態具有相同構成及功能之要件，係賦予相同符號並適當省略其詳細說明。
《第2實施形態之變形例(之1)》
圖18及圖19中顯示了上述第2實施形態之變形例(之1)之基板載台裝置20H。微動載台30之Z傾斜位置資訊，於上述第2實施形態中，係如圖17所示，藉由複數個Z感測器38z，使用第2步進導件54家以求出，相對於此，圖18及圖19中所示之基板載台裝置20H之不同點在於，係藉由複數個Z感測器38z，使用基板載台架台18g之上面加以求出。
於基板載台裝置20H，作為Z感測器38z係使用例如三角測量方式之反射型雷射變位感測器，於基板載台架台18g之上面安裝了具有能涵蓋微動載台30於XY平面內之移動區域之程度之面積的例如由白色陶瓷形成之板狀構件成的標的物69。此外，作為Z感測器38z使用例如垂直反射方式之反射型雷射變位感測器之情形時，將基板載台架台18g之上面予以鏡面加工(或於基板載台架台18g之上面安裝反射鏡)即可。
根據基板載台裝置20H，由於基板載台架台18g上未設置用以將第1步進導件55引導於Y軸方向之Y線性導件，因此可將基板載台架台18g之上面作為標的物直接加以使用。如前所述，於基板載台裝置20H，與圖13等所示之上述第2實施形態之基板載台裝置20G相較，由於未設置第2步進導件54，因此，與上述基板載台裝置20G相較，能使基板載台架台18g更為薄型化、輕量化。此外，由於不具有第2步進導件54，因此亦不會有偏荷重作用於基板載台架台18g之情形。
《第2實施形態之變形例(之2)》
圖20中顯示了上述第2實施形態之變形例(之2)之基板載台裝置20I。基板載台裝置20I，具有將上述第2實施形態之基板載台裝置20G(參照圖13~圖17)與上述第1實施形態之變形例(之2)之基板載台裝置20C(參照圖7及圖8)加以組合之構成。
亦即，如圖20所示，基板載台裝置20I與上述基板載台裝置20C同樣的，第1步進導件70A具有Z致動器及重量抵銷裝置之功能。又，第1步進導件70A，與上述基板載台裝置20G同樣的，被搭載在一對底座80上，相對基板載台架台18f及X樑24，在振動上分離。根據基板載台裝置20I，除上述第2實施形態之效果外亦可獲得上述第1實施形態之變形例(之2)之效果。亦即，基板載台裝置20I，可謀求基板載台架台18f之輕量化、並能提升粗動載台28(亦即基板P)之位置控制性。
《第2實施形態之變形例(之3)》
圖21及圖22中顯示了上述第2實施形態之變形例(之3)之基板載台裝置20J。相對於上述第1實施形態之基板載台裝置20A(參照圖1等)、及上述第2實施形態之基板載台裝置20G(參照圖13等)中，係由一對X樑24與粗動載台28構成所謂的龍門式雙軸載台裝置，基板載台裝置20J之不同點在於，係藉由支承重量抵銷裝置 40之第1步進導件57與粗動載台28，構成所謂的龍門式雙軸載台裝置。
第1步進導件57由延伸於X軸方向之YZ剖面矩形之板狀構件構成，與上述第2實施形態之基板載台裝置20G(參照圖13等)同樣的，長邊方向之兩端部分別被設於地面11上之底座80從下方支承，相對裝置本體18在振動上分離。第1步進導件57，於圖21及圖22中雖未圖示，但係藉由例如線性馬達(或進給螺桿裝置)等之致動器，於Y軸方向以既定行程加以驅動。第1步進導件57，與上述第2實施形態之基板載台裝置20G(參照圖14)所具有之第1步進導件50相較，係形成為寬度較大(Y軸方向之尺寸被設定的較大)，以能安定的支承粗動載台28。
於粗動載台28之下面，安裝有軸承面與第1步進導件57之上面對向配置之複數個(例如4個)空氣軸承53。又，於粗動載台28之下面，如圖22所示，安裝有一對安裝板29，上述第1步進導件57插入在一對安裝板29之間。於一對安裝板29與第1步進導件57之側面對向之面，分別安裝有複數個(例如2個)空氣軸承53。據此，粗動載台28能沿第1步進導件57以低摩擦於X軸方向以既定行程移動，且相對第1步進導件57之Y軸方向移動受到限制。粗動載台28，藉由由固定於第1步進導件57之X固定子(未圖示)與固定於粗動載台28之X可動子(未圖示)構成之X線性馬達，於第1步進導件57上以既定行程被驅動於X軸方向。
微動載台30之Z傾斜位置資訊，與上述基板載台裝置20B(參照圖5~圖6(B))同樣的，係藉由複數個Z感測器38z使用一對第2步進導件54之上面加以求出。一對第2步進導件54，透過未圖示之撓曲裝置連結於第1步進導件57，藉由被第1步進導件57牽引而與第1步進導件57一體移動於Y軸方向。又，由於第1步進導件57較上述第2實施形態之基板載台裝置20G(參照圖14)所具有之第1步進導件50寬，因此一對第2步進導件54之間隔亦較基板載台裝置20G寬。
根據基板載台裝置20J，與上述第2實施形態之基板載台裝置20G(參照圖13等)相較，由於不具有一對X樑24(參照圖13~圖17)，因此其構成簡 單。又，由於第1步進導件57相對裝置本體18在振動上分離，因此驅動粗動載台28時之反作用力不會作用於裝置本體18。此外，求取微動載台30之Z傾斜位置資訊時使用之標的物，可安裝於重量抵銷裝置40。
《第2實施形態之變形例(之4)》
圖23及圖24中顯示了上述第2實施形態之變形例(之4)之基板載台裝置20K。基板載台裝置20K，具有將上述第2實施形態之變形例(之3)之基板載台裝置20J(參照圖21及圖22)與上述第1實施形態之變形例(之2)之基板載台裝置20C(參照圖7及圖8)加以組合之構成。
亦即，如圖23所示，基板載台裝置20K之第1步進導件70E，係於構成本體部77之下板部77a與上板部77b之間，例如插入2個Z音圈馬達73及空氣彈簧72，與上述基板載台裝置20C之第1步進導件70A(參照圖7)同樣的具有Z致動器及重量抵銷裝置之功能。如圖24所示，第1步進導件70E之下板部77a及上板部77b，分別形成為較上述基板載台裝置20C之第1步進導件70A(參照圖8)略寬。
又，於粗動載台28之下面，安裝有軸承面與上板部77b之上面對向配置之複數個(例如4個)空氣軸承53。此外，於粗動載台28之下面，如圖24所示，安裝有一對安裝板29，上述第1步進導件70E插入在一對安裝板29之間。於一對安裝板29之與上板部77b側面對向之面，分別安裝有複數個(例如2個)空氣軸承53。據此，粗動載台28能沿第1步進導件70E以低摩擦於X軸方向以既定行程移動，且相對第1步進導件70E之Y軸方向之移動受到限制。粗動載台28，藉由由固定在上板部77b上面之X固定子88a與固定在粗動載台28下面之X可動子88b構成之X線性馬達，沿第1步進導件70E於X軸方向以既定行程驅動。又，圖24中雖未圖示，上板部77b相對下板部77a，於X軸方向及Y軸方向之移動受到限制。此外，安裝在前述一對安裝板29之空氣軸承53可與下板部77a之側面對向。
又，於粗動載台28上面之中央部，安裝有軸承面朝向+Z側之空 氣軸承48，將調平裝置46從下方以非接觸方式加以支承。微動載台30之Z傾斜位置資訊，與上述基板載台裝置20B(參照圖5~圖6(B))同樣的，係藉由複數個Z感測器38z使用第2步進導件54之上面加以求出。於第1步進導件70E，可藉由空氣彈簧72抵銷包含粗動載台28及微動載台30之系之重量，降低對用以將粗動載台28及微動載台30驅動於Z軸方向之Z音圈馬達73的負荷。又，第1步進導件70E，雖係以Z音圈馬達73將粗動載台28及微動載台30驅動於Z軸方向，但亦可取代此，如圖9所示之第1步進導件70B般使用複數個Z致動器75，或如圖11所示之第1步進導件70C般使用一對凸輪裝置76。
又，以上說明之第1及第2實施形態(包含其變形例。以下同)之構成可適當地加以變更。例如上述第1及第2實施形態中，第1步進導件50及一對第2步進導件54雖分別係被一對X樑24牽引而移動於Y軸方向之構成，但亦可藉由例如線性馬達等之致動器，而與一對X樑24獨立的控制X位置。
又，照明光可以是ArF準分子雷射光(波長193nm)、KrF準分子雷射光(波長248nm)等之紫外光、或F2雷射光(波長157nm)等之真空紫外光。此外，作為照明光，亦可使用例如將從DFB半導體雷射或光纖雷射發出之紅外線帶或可見光帶之單一波長雷射光以例如摻雜有鉺(或鉺及鏡兩者)之光纖放大器加以增幅，使用非線性光學結晶加以波長轉換為紫外光之諧波。再者，亦可使用固體雷射(波長：355nm、266nm)等。
又，投影光學系16雖係具備複數隻投影光學單元之多透鏡方式的投影光學系，但投影光學單元之數量不限於此，只要是1隻以上即可。此外，亦不限於多透鏡方式之投影光學系，亦可以是使用例如歐夫那(Ofner)型大型反射鏡之投影光學系等。再著，上述實施形態中雖係針對作為投影光學系16使用投影倍率為等倍者之情形作了說明，但不限於此，投影光學系可以是縮小系及擴大系之任一種。
又，雖係使用在光透射性光罩基板上形成有既定遮光圖案(或相位圖案、減光圖案)之光透射型光罩，但亦可使用例如美國專利第6,778,257號公報所揭示之，根據待曝光圖案之電子資料形成透射圖案或反射圖案、或形成發光圖案之電子光罩(可變成形光罩)，例如可採用使用非發光型影像顯示元件(亦稱為空間光調變器)之一種的DMD(Digital Micro-mirror Device)的可變成形光罩。
又，使物體沿既定二維平面移動之移動體裝置(載台裝置)，並不限使用於曝光裝置，亦可使用於例如用於物體之檢查的物體檢查裝置等、針對物體進行既定處理的物體處理裝置。此外，作為曝光裝置，亦可適用於步進重複(step & repeat)方式之曝光裝置、步進接合(step & stitch)方式之曝光裝置。
又，作為曝光裝置，尤其是適用於對尺寸(包含外徑、對角線長度、一邊中之至少1種)為500mm以上之基板、例如使液晶顯示元件等平面顯示器用之大型基板曝光之曝光裝置時，特別有效。
又，曝光裝置之用途，並不限於將液晶顯示元件圖案轉印至方型玻璃板之液晶用曝光裝置，亦可廣泛適用於例如半導體製造用之曝光裝置、用以製造薄膜磁頭、微機器及DNA晶片等之曝光裝置。此外，不僅是半導體元件等之微元件，本發明亦能適用於為製造用於光曝光裝置、EUV曝光裝置、X線曝光裝置及電子線曝光裝置等之光罩或標線片，而將電路圖案轉印至玻基板或矽晶圓等之曝光裝置。又，具備保持物體之物體保持裝置的裝置，並不限於曝光裝置，亦可以是其他的基板處理裝置、例如玻璃基板(或晶圓)檢查裝置等。又，曝光對象之物體不限於玻璃板，亦可以是例如晶圓、陶瓷基板、薄膜構件或光罩基板(mask blank)等其他物體。又，曝光對象物是平板顯示器用基板之情形時，該基板之厚度並無特別限定，例如亦包含薄膜狀(具可撓性之片狀構件)者。
液晶顯示元件(或半導體元件)等之電子元件，係經由進行元件之功能性能設計的步驟、依據此設計步驟製作光罩(或標線片)的步驟、製作玻璃基 板(或晶圓)的步驟、以上述各實施形態之曝光裝置及其曝光方法將光罩(標線片)圖案轉印至玻璃基板的微影步驟、使經曝光之玻璃基板顯影的顯影步驟、將殘存抗蝕劑之部分以外部分之露出構件以蝕刻加以去除的蝕刻步驟、去除完成蝕刻而無需之抗蝕劑的抗蝕劑去除步驟、元件組裝步驟、檢查步驟等加以製造。此場合，由於在微影步驟係使用上述實施形態之曝光裝置實施前述曝光方法，於玻璃基板上形成元件圖案，因此能以良好生產性製造高積體度之元件。
此外，援用上述說明所引用之關於曝光裝置之所有公報、國際公開公報、美國專利申請公開說明書及美國專利說明書之揭示作為本說明書記載之一部分。
產業上可利用性
如以上之說明，本發明之移動體裝置適於使移動體沿既定二維平面移動。又，本發明之曝光裝置適於在移動體所保持之物體形成既定圖案。此外，本發明之平面顯示器之製造方法適於平面顯示器之製造。再者，本發明之元件製造方法適於微元件之生產。
18c:基板載台架台
19a:Y線性導件
19b、19c:Y滑件
20A:基板載台裝置
24:X樑
25:X線性導件裝置
25a:X線性導件
25b:X滑件
26:X線性馬達
26a:X固定子
26b:X可動子
27:固定板
28:粗動載台
28a:開口部
30:微動載台
32:基板保持具
33:鏡座
34y:Y棒狀反射鏡
36y:Y音圈馬達
36z:Z音圈馬達
38z:Z感測器
40:重量抵銷裝置
42、65:空氣軸承
44、52、58、66:撓曲裝置
46:調平裝置
46a:球座
46b:球部
50:第1步進導件
54:第2步進導件
56:連結構件
60:標的物用載台
61:上部環
62:下部環
63:連接構件
64:標的物
P:基板

Claims (18)

  1. 一種移動體裝置，具備：物體保持部，能保持物體往彼此交叉之第1方向與第2方向移動；支承部，支承該物體保持部；第1底座，支承該支承部；測量部，測量在和該第1方向與該第2方向交叉之第3方向上之該物體保持部之位置；第2底座，以於該第2方向上與該第1底座隔著間隔配置之方式於該第2方向配置於該第1底座之兩側，支承該測量部；第1驅動部，使支承該物體保持部之該支承部相對於該第1底座往該第1方向移動；以及第2驅動部，支承該第1驅動部，使該第1底座與該第2底座往該第2方向移動。
  2. 如請求項1之移動體裝置，其中，具備：第1支承裝置，支承該第1底座與該第2底座；以及第2支承裝置，於該第1方向上與該第1支承裝置隔著間隔配置，支承該第2驅動部。
  3. 如請求項1或2之移動體裝置，其中，具備：第1連接部，將該支承部與該第1驅動部連接；以及第2連接部，將該測量部與該第1驅動部連接；該第1驅動部，經由該第1連接部與該第2連接部，使支承該物體保持部之該支承部與該測量部往該第1方向移動。
  4. 如請求項1或2之移動體裝置，其中：該測量部，具有射出雷射之感測器部、與被該雷射照射之靶材部；該感測器部設於該物體保持部； 該靶材部被支承於該第2底座。
  5. 如請求項1或2之移動體裝置，其中，具備：第1連接裝置，將該第1底座與該第2驅動部連接；以及第2連接裝置，將該第2底座與該第2驅動部連接；該第2驅動部，經由該第1連接裝置與該第2連接裝置，使該第1底座與該第2底座往該第2方向移動。
  6. 如請求項1或2之移動體裝置，其中，具備：連結構件，將該第1底座與該第2底座連結。
  7. 如請求項1或2之移動體裝置，其中，該第1底座，以該支承部能於該第1底座上往該第1方向與該第2方向相對移動之方式，以非接觸方式支承該支承部。
  8. 一種曝光裝置，具備：請求項1或2之移動體裝置；以及於該物體使用能量束形成既定圖案之圖案形成裝置。
  9. 如請求項8之曝光裝置，其中，該物體係用於平面顯示器裝置之基板。
  10. 如請求項9之曝光裝置，其中，該基板至少一邊之長度或對角長為500mm以上。
  11. 一種平面顯示器之製造方法，包含：使用請求項9之曝光裝置使該物體曝光的動作；以及使曝光後之該物體顯影的動作。
  12. 一種元件製造方法，包含：使用請求項8之曝光裝置使該物體曝光的動作；以及使曝光後之該物體顯影的動作。
  13. 一種移動方法，包含：將支承能保持物體往彼此交叉之第1方向與第2方向移動之物體保持部之支承部，以第1底座支承的動作；將測量該物體保持部於上下方向上之位置之測量部，以於該第2方向上與該第1底座隔著間隔配置之方式配置於該第1底座之兩側之第2底座支承的動作；使支承該物體保持部之該支承部相對於該第1底座往該第1方向移動的動作；以及支承第1驅動部，使該第1底座與該第2底座往與該第1方向交叉之該第2方向移動的動作。
  14. 一種曝光方法，包含：藉由請求項13之移動方法，使該物體移動的動作；以及對被往該第1方向移動後之該物體，使用能量束形成既定圖案的動作。
  15. 如請求項14之曝光方法，其中，該物體係用於平面顯示器裝置之基板。
  16. 如請求項15之曝光方法，其中，該基板至少一邊之長度或對角長為500mm以上。
  17. 一種平面顯示器之製造方法，包含：使用請求項14至16中任一項之曝光方法使該物體曝光的動作；以及使曝光後之該物體顯影的動作。
  18. 一種元件製造方法，包含：使用請求項14至16中任一項之曝光方法使該物體曝光的動作；以及使曝光後之該物體顯影的動作。
TW109109219A 2012-04-04 2013-04-03 移動體裝置、曝光裝置、移動方法、曝光方法、平面顯示器之製造方法、及元件製造方法 TWI731628B (zh)

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